(2)若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí).突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi).求小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)最低點(diǎn)時(shí)受到環(huán)的作用力大小 得分評(píng)卷人 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（2009?德陽(yáng)模擬）如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上，整個(gè)裝置處在豎直向下的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2．
求：（1）小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小
（2）若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)，求小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)最低點(diǎn)時(shí)受到環(huán)的作用力大�。�

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（09年德陽(yáng)市一診）（12分）如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上，整個(gè)裝置處在豎直向下的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2。求：

（1）小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大��；

（2）若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)，求小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)最低點(diǎn)時(shí)受到環(huán)的作用力大小。

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如圖，光滑水平面上帶電量為q、質(zhì)量為m的小球P靠在一勁度系數(shù)為k的輕彈簧的右端．現(xiàn)將彈簧向左壓縮長(zhǎng)度為L(zhǎng)后自A點(diǎn)靜止釋放小球P，小球P運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)恰與靜止的不帶電的相同小球Q相碰并粘在一起，進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．C點(diǎn)右側(cè)是垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)突然變?yōu)樨Q直向上，但大小不變．此后物體開(kāi)始在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，小球正好又落回B點(diǎn)．已知AB=BC=L，彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量x的關(guān)系是Ep=
1
2
kx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)．求：
（1）判斷小球P的電性和在B點(diǎn)碰后的共同速度；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）若把小球P從A到B的過(guò)程視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其周期T=2π
m
k
，則小球從A出發(fā)最終落回到B點(diǎn)的總時(shí)間．

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如圖，光滑水平面上帶電量為q、質(zhì)量為m的小球P靠在一勁度系數(shù)為k的輕彈簧的右端．現(xiàn)將彈簧向左壓縮長(zhǎng)度為L(zhǎng)后自A點(diǎn)靜止釋放小球P，小球P運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)恰與靜止的不帶電的相同小球Q相碰并粘在一起，進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．C點(diǎn)右側(cè)是垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)突然變?yōu)樨Q直向上，但大小不變．此后物體開(kāi)始在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，小球正好又落回B點(diǎn)．已知AB=BC=L，彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量x的關(guān)系是Ep=，式中k為彈簧的勁度系數(shù)．求：
（1）判斷小球P的電性和在B點(diǎn)碰后的共同速度；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）若把小球P從A到B的過(guò)程視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其周期，則小球從A出發(fā)最終落回到B點(diǎn)的總時(shí)間．

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 (21分）如圖所示，將一端帶有半圓形光滑軌道的凹槽固定在水平面上，凹槽的水平部分AB粗糙且與半圓軌道平滑連接,AB長(zhǎng)為2L。圓軌道半徑為。凹槽的右端固定一原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧P1，P1的左端與長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量為2m的圓筒相接觸，但不栓接。圓筒內(nèi)部右端栓接一完全相同的彈簧P2，用直徑略小于圓筒內(nèi)徑、質(zhì)量為m的小球?qū)椈蒔2壓縮，再用銷釘K將小球鎖定在圓筒內(nèi)（小球與P2不栓接）。球與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u，圓筒與凹槽水平部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2u。用圓筒將彈簧P1也壓縮•，由靜止釋放，圓筒恰好不滑動(dòng)�，F(xiàn)將銷釘K突然拔掉，同時(shí)對(duì)圓筒施加一水平向左的拉力，使圓筒向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)圓筒被卡住立刻停止運(yùn)動(dòng)，小球沿半圓形軌道從C點(diǎn)水平拋出。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，圓筒壁的厚度忽略不計(jì)。

(1) 若小球通過(guò)半圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)，軌道對(duì)小球的壓力是小球重力的3倍，求小球射出圓筒時(shí)的速度大小

(2) 若使圓筒運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)之前，彈簧P2長(zhǎng)度不變，求拉力初始值的取值范圍

(3) 若拉力的初始值為，且小球從C處平拋后，恰好未撞擊圓筒，求圓筒從靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中拉力所做的功

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一．選擇題

1．B  2．A  3．BC  4．C  5．ABD  6．C  7．A  8．BD  9．C  10．BD  11．D 12．BD

二．實(shí)驗(yàn)題

13．（1）BC  2）用盡量小的圓圈住所有落點(diǎn)，圓心即落點(diǎn)平均位置 （3）   （各2分）

14．（1）（4分，分壓，外接各占2分）   （2）（4分） （3）（4分）119Ω（116Ω~120Ω都對(duì)），偏小

 

三．計(jì)算證明題

15．解：

物體從C到A由機(jī)械能守恒…………………………………（2分）

得                 …………………………………………（1分）

從A到AB 中點(diǎn)由動(dòng)能定理………………（2分）

得(m)……………………………………………（2分）

 從物體滑上傳送帶開(kāi)始到速度減為零的過(guò)程中

對(duì)物體有μmgt ＝mv        傳送帶前進(jìn)  s＝v1t 

電動(dòng)機(jī)作用力  F＝f        電動(dòng)機(jī)做功 W＝Fs

解答W=96J                    （各1分）

16、解：（1）小球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)有mg＝qE………（2分）

小球在最高點(diǎn)有…………（2分）

解得…………（1分）

（2）電場(chǎng)方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)后小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)有

…………（2分）

在最低點(diǎn)沿豎直方向有…………（2分）

沿水平方向有…………（1分）

環(huán)對(duì)小球的作用力…………（1分）

解得   …………（1分）

17．解：

(1)設(shè)兩滑塊碰前A的速度為v1，由動(dòng)能定理有:

                              (2分)

解得:v1=3m/s                                     (1分)

A、B兩滑塊碰撞，由于時(shí)間極短動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為v

                                    (2分) 

解得:v=1.0m/s                                   (1分)

(2)碰后A、B一起壓縮彈簧至最短，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由動(dòng)能定理有：

            (2分)

解得:x1=0.02m                                      (1分)

設(shè)反彈后A、B滑行了x2距離后速度減為零，由動(dòng)能定理得:

                      (2分)

解得:x2≈0.05m                                     (1分)

以后，因?yàn)?i>qE＞μ(M＋m)g，滑塊還會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，但彈開(kāi)的距離將逐漸變小，所以，最大距離為:

X＝x2＋s－x1＝0.05m＋0.05m－0.02m＝0.08m.                  (3分)

18．解：

(1)B球受作用力的加速度m/s2……………（1分）

A球受作用力的加速度    m/s2……………（1分）

B在作用區(qū)中運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離m………… …（1分）

B從進(jìn)入作用區(qū)到穿出作用區(qū)用時(shí)Ft1＝2mvB …………（1分）

t1＝2(s) …（1分）

A運(yùn)動(dòng)距離m………………………（1分）

A的速度  m/s    …………………（1分）

A勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 s………………（1分）

A穿出作用區(qū)用時(shí)…………………（1分）

t3＝1(s) ………………………（1分）

A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到完全穿過(guò)作用區(qū)所用時(shí)間t＝t1＋t2＋ t3＝4 s…………………（1分）

 (2)要使A、B的動(dòng)能之和最小，則A穿過(guò)作用區(qū)后與B速度相等…（1分）

右動(dòng)量守恒得……………………………（1分）

A、B的動(dòng)能之和…………………………………（1分）

解得Ek=16.3J…………………………………… …（1分）


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